| Voice Changes after Laser Assisted Uvulopalatoplasty. |
| Young Ik Son, Yoo Seok Jung, Young Sun Yun, Sung Hwa Hong |
| Department of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, College of Medicine, Sung Kyun Kwan University, Samsung Medical Center, Seoul, Korea. yison@smc.samsung.co.kr |
| 레이저 코골이수술 후의 음성변화 |
| 손영익 · 정유석 · 윤영선 · 홍성화 |
| 성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 이비인후과학교실 |
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| 주제어:
레이저 구개수구개성형술ㆍ음성ㆍ전문음성사용자. |
| ABSTRACT |
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
The subject of voice change after uvulopalatopharyngoplasty (UPPP) has been a challenging issue, because even minor changes in voice quality or articulation may be critical to a professional voice user. A number of studies reported on acoustic changes after UPPP; however, there has not been any reports concerning voice changes after laser assisted uvulopalatoplasty (LAUP), which is a less extensive surgery compared to UPPP. This study was performed in order to analyze changes in the voice quality and nasalance after LAUP, and to provide guidance to professonal voice users who want to have snoring surgery.
MATERIALS AND METHODS:
In 20 patients (11 male, 9 female) who were to undergo the LAUP surgery, we measured the first and second formants of /a/, /i/, /u/ phonations, and the nasalance in rabbit, baby and mama passage. These parameters were measured preoperatively and also one month after the operation. Postoperative changes were statistically analyzed. Any subjective voice changes were asked to be reported at the visit one month after the operation.
RESULTS:
The second formant of /u/ phonation was significantly reduced in females. The changes in nasalance, and formants of /a/ and /i/ phonations were insignificant.
No one complained of the changes in voice quality, timbre, articulation or speech.
CONCLUSION:
In general, there were no postoperative changes in nasalance nor any subjective feeling about voice quality after LAUP. However, changes in formant characteristics of certain vowels warrant clinicians to be more cautious in recommending LAUP for professional voice users. |
| Keywords:
Laser assisted uvulopalatoplasty(LAUP)ㆍVoiceㆍProfessional voice user |
서론
최근 이비인후과 영역에서는 코골이 및 경미한 폐쇄성 수면무호흡증의 경우 레이저를 이용한 구개수구개성형술(laser assisted uvulopalatoplasty：LAUP)이 널리 시행되고 있다. 상기한 레이저 코골이수술의 결과로 구개수의 변형과 연구개의 단축, 구인두강의 용적증가 등 구인두의 변화가 필연적이며, 구인두는 조음 및 공명에 중요한 역할을 담당하는 부위이므로 수술후 음색이나 조음, 공명등의 변화가 가능함을 예측할 수 있으며, Gould1)는 성악가등의 전문적인 음성사용자의 경우 음성의 질에 변화를 줄 수 있는 구인두부위의 수술에 각별한 주의를 요함을 강조하였다.
폐쇄성 수면무호흡의 경우에 시행되고 있는 구개수구개인두성형술(Uvulopalatopharyngoplasty：UPPP) 이후의 음성변화에 대하여는 소수의 국외 연구가 보고된 바 있으며, 수술전후의 제 1, 제 2 음형대, 발성시 기본주파수, 비음도의 비교등 음향학적 분석이 그 주류를 이룬다고 할 수 있다. 하지만 레이저 코골이수술 이후의 음성변화에 대하여는 그 보고를 찾아보기가 힘들며, 실제 임상에서는 성악가등의 전문음성사용자의 경우 코골이수술 여부를 결정함이 쉽지 않은 실정이다.
저자들은 레이저 코골이수술을 시행받는 성인을 대상으로, 수술전과 수술 1개월 이후의 기본모음 /아/, /이/, /우/의 제 1, 제 2 음형대의 값을 비교하고, 표준 비음비율이 알려져 있는 문장을 읽어, 수술전후의 비음비율(nasalance)을 비교하며, 또한 환자자신 및 주변사람의 주관적 판단을 통하여, 레이저 코골이수술이 음성변화에 미치는 영향을 파악하고자 하였으며, 전문음성사용자의 경우에 코골이수술 여부를 결정하는데 도움을 주고자 하였다.
재료 및 방법
코골이를 주소로 내원하여 레이저를 이용한 구개수구개성형술을 시행받은 환자 20명을 대상으로 하였다. 연령분포는 27세에서 53세까지였으며, 성별은 남자가 11명, 여자가 9명이었다.
수술은 동일한 1인의 시술자에 의해 진행되었으며, CO 2 레이저(continuous mode, 10 Watt)를 이용하였다. Velopharyngeal closure시에 보이는 연구개 부위의 함몰(dimple)보다 약 2 cm 하연을 따라 연구개의 일부와 posterior pillar의 점막을 제거하였으며, 구개수는 길이 약 1 cm, 넓이 약 0.7 cm을 넘지 않도록 축소시켰다. 절단된 점막의 양측면을 봉합하였으며, 수술 1주후에 봉합사를 제거하였다.
수술후에 음성이나 음색, 발음의 변화여부에 대하여, 환자자신과 주위사람들의 견해를 수술후 1개월째 외래방문시에 질문하였으며, 비음비율이나 음형대 검사는 수술전과 수술후 1개월에 동일한 방법으로 측정하여, LAUP수술 전후의 변화를 paired t-test를 이용하여 분석하였다.
비음비율(nasalance)의 측정
Nasometer TM, model 6200-3(KAY Elemetrics Corp., USA)를 사용하였으며, 표준비음비율이 알려져 있는 아래와 같은 3종류의 문장들을 읽게 하여, 문장별 비음비율의 평균값을 측정하였다.
Rabbit passage(표준 비음비율：17.4%)
거북이와 토끼의 달리기 이야기죠 토끼가 자기하고 달리기 시합하자고 크게 소리치자 거북이가 그러자고 했어요
Baby passage(표준 비음비율：32.6%)
아기가 엄마품에 잠들어 있을까요 우리 아기 예쁜 아기 새근새근 잠자요
Mama passage(표준 비음비율：54.7%)
엄마는 항상 레몬쨈을 만들어 이모랑 누나랑 나누어 줍니다
우리 엄마 좋은 엄마
기본모음의 음형대 측정
기본모음의 음형대의 측정을 위하여 CSL TM, model 4300 B(KAY Elemetrics Corp., USA)를 사용하였으며, /아/, /이/, /우/ 등의 모음을 3초 이상 편안하게 발성하도록 하여 48000Hz로 sampling한 후, 안정된 spectrogram을 보이는 부위를 선택하고, 12000 Hz로 down-sampling한 뒤 선택된 구간의 제 1 음형대 및 제 2 음형대(the first and the second formant：F1 and F2)의 평균값을 측정하였다. 각 모음별로 3회씩 발성하게 하여 3회 평균값을 산출하였으며, 남녀별로 분리하여 분석하였다.
결과
환자자신의 주관적 평가
환자자신이나 주위사람들의 평가를 토대로, 수술전에 비하여 수술후 1개월째에 발음상의 변화나, 음색 또는 음성의 질에 관한 변화가 있다고 대답한 경우는 1례도 없었다.
비음비율의 변화(Table 1)
남성에게서 수술후 rabbit, baby, mama passage의 비음비율의 평균값이 약 1∼4% 증가하였으나 통계적으로 유의한 차이는 없었으며, 여성의 경우 비음비율이 술후 2∼3 % 감소하는 소견을 보였으나 역시 통계적으로 의미있는 차이는 없었다.
제 1 및 제 2 음형대의 변화(Table 2)
/우/ 발성의 경우 남성에서는 수술후 F1, F2가 모두 감소하였으나 통계적인 의미는 없었다. 여성에서도 F1, F2가 모두 감소하였으며, 특히 F2 는 통계적으로 유의한 감소를 보였다(p＝0.02).
/아/ 발성의 경우 남성에서는 F1, F2 모두 감소하였으나 통계적으로 의미있는 차이는 아니었으며, 여성에서는 F1, F2가 모두 증가하였으나 역시 유의한 차이는 아니었다.
/이/ 발성의 경우 남성에서는 F1이 증가하고, F2는 감소하는 등 결과의 일관성이 없었으며, 여성에서는 F1, F2가 모두 감소하였으나 남녀 모두 통계적으로 유의한 차이는 없었다.
고찰
모음의 음향학적 특성을 규명하는데 필요한 변수들로 음형대 특성(formant pattern), spectrum, 모음지속기간(vowel duration), 기본주파수 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 모음의 인지(vowel perception)에 가장 중요한 요소로 음형대 특성을 들 수 있다. 음형대 특성은 다시 음형대(formant frequency)와 bandwidth, 진폭(amplitude) 등의 세가지 요소로 나누어 생각할 수 있는데, bandwidth의 경우 모음의 인지보다는 발성의 자연스러움(naturalness)에 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 또한 bandwidth와 진폭간에는 직접적인 연관관계에 있으므로 모음의 음향학적 특성중 음형대가 가장 중요한 요소라고 요약할 수 있다.2)
일반적으로 제 1 음형대(F1)는 혀의 높낮이 또는 턱의 열린정도와 반비례 관계에 있으며, 제 2 음형대(F2)는 혀의 전후 위치와 관계가 있어서, 혀가 앞쪽으로 위치할수록 F2의 값이 증가하는 것으로 알려져 있다.3) 특히 F2는 혀의 위치는 물론, 혀의 모양에도 매우 민감한 변화를 보이는데, /우/ 발성의 경우처럼 연구개(velum)쪽으로 돌출된 모양으로 혀가 위치할 때, 기타의 모음에 비하여 가장 낮은 F2를 형성하게 된다. 또한 /우/ 발성시에 입술의 모양이 둥글게 되고 성대 및 후두의 위치가 낮아짐도 결과적으로 공명관의 길이를 길게 함으로써 F2의 위치가 더욱 낮은 위치에 형성되게 한다.4)
LAUP의 결과로 연구개의 길이가 단축되며, 구개수의 형태가 변화하거나 그 길이가 짧아지게 되고, 연구개를 중심으로한 구인두 부위의 용적이 증가하는 등의 변화가 필연적이다. 따라서 연구개부위에서 혀와의 협착을 형성하는 /우/ 모음의 경우에 가장 예민한 변화를 일으킬 수 있음을 예측할 수 있다.
실제로 UPPP 전후의 음형대 변화에 대한 기존 연구를 살펴보면, Murry 등5)은 CVC형태의 9가지 모음을 수술전후 비교한 결과 F2의 값이 모든 경우의 모음에서 감소함을 보고한 바 있으며, Nakai6)는 /u/ 모음의 F2가 낮아짐을 보고하였다. 한편 Rihkanen 등7)은 /a/, /e/ 등의 F1, F2의 의미있는 변화가 없었다고 보고한 바 있다.
저자들의 연구에서는 /아/, /이/ 모음의 F1, F2의 변화는 없었으나, /우/ 모음의 경우에 여성에게서 F2가 의미있게 감소함을 관찰할 수 있었다. 남성의 경우에도 /우/ 모음의 F2가 다소 감소되는 경향이 있었으나 통계적인 의미는 찾을 수 없었으며, 이는 개개인의 변화성(individual variability) 때문이거나 대상검사수가 충분하지 못한 결과일 수도 있으리라 사료된다.
UPPP 이후 의미있는 비음도의 증가나 변화는 없는 것으로 보고되고 있으며,8)9) 따라서 UPPP에 비하여 상대적으로 Passavant ridge나 velopharyngeal closure에 영향이 적은 LAUP의 경우에도 수술전후의 비음도에는 의미있는 변화가 없을 것으로 예측할 수 있다. 본 연구에서도 표준비음의 비율이 다른 세 문장을 이용하여 수술전후의 비음비율를 측정하였으나 의미있는 차이를 발견할 수 없었다.
본 연구의 한계점으로는 기본모음의 음형대의 비교만으로는 모든 자모음의 음색(timbre)이나 음성의 질(voice qu-ality)를 대변할 수 없다는 제한성을 들 수 있다. 한편 한국어 표준발음상에서 적절한 대응군을 찾을 수 없는 특정언어의 구개수 발음, 예를 들어 불어의 /r/, 히브리어의 /r/, /t/ 발음10) 등에 대한 연구가 진행되지 못한 점을 들 수 있는데, 이는 서양음악을 전공하는 성악가의 경우에는 상기한 특정언어의 발음이 중요한 의미를 가질 수도 있기 때문이다. 또한 성악가에서는 매우 중요한 의미를 갖는 singer’s formant의 LAUP 이후의 변화유무에 대한 연구 또한 필요하리라 사료되었다.
결론
코골이의 치료를 목적으로 한 레이저 구개수구개성형술 이후에 음성변화의 유무를 파악하고, 성악가 등의 전문음성사용자에게 상기한 수술을 결정함에 있어서 가능한 guideline을 제시하여 보고자 하였다.
성인남녀 20명을 대상으로 수술전후의 음성변화에 대한 설문조사를 하였고, 수술전, 수술후 1개월에 각각 /아/, /이/, /우/ 모음의 제 1, 제 2 음형대를 비교하였으며, 표준비음비율이 각기 다른 세가지 문장을 이용하여 수술전후의 비음비율을 측정하였다.
환자 자신은 수술전후의 음성이나 음색의 변화를 느낄 수 없었고, 비음비율의 변화나 대부분의 모음의 제 1, 제 2 음형대에 변화가 없었지만, /우/ 모음의 음형대 특성에 변화가 있음을 관찰하였고, 구개수가 중요한 역할을 하는 특정언어의 일부발음이나, singer’s formant등의 변화유무에 대한 연구가 없는 점을 감안한다면, 전문음성사용자에게는 레이저 코골이수술을 결정함에 있어 신중을 기하여야 할 것으로 사료되었다.
REFERENCES
1) Gould WJ. Surgery in professional singer’s. Ear Nose Throat 1987;66:327-32.
2) Kent RD, Read C. The acoustic characteristics of vowels and diphthongs. In: The acoustic analysis of speech. San Diego: Singular Publishing Group 1992:87-104.
3) Kent RD, Read C. Acoustic theory of speech production. In: The acoustic analysis of speech. San Diego: Singular Publishing Group 1992:13-40.
4) Sundberg J. Articulation. In: The science of the singing voice. DeKalb: Northern Illinois University Press 1987:93-103.
5) Murry T, Bonc RC. Acoustic characteristics of speech following uvulopalatopharyngoplasty. Laryngoscope 1989;99:1217-9.
6) Nakai K. The influence of pharyngoplasty on articulation. J Oto Rhino Laryngol Soc Jpn 1995;8:442-56.
7) Rihkanen H, Soini I. Changes in voice characteristics after uvulopalatoplasty. Eur Arch Otorhinolaryngol 1992;249:322-4.
8) Salas-Provance MB, Kuehn DP. Speech status following uvulopalatopharyngoplasty. Chest 1990;97:113-7.
9) Tewary AK, Cable HR. Speech changes following uvulopalatoplasty. Clin Otolaryngol 1993;18:390-1.
10) Zohar Y, Finkelstien Y, Strauss M, Shivilli Y. Surgical treatment of obstructive sleep apnea. technical variations. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 1993;119:1023-9.
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